烧结:被钢铁行业低估的核心基础工艺
烧结是钢铁工业被忽略的核心环节
很多外行人搞不清,烧结到底是做什么的? 其实说穿了很简单,就是把各种不能直接进高炉的粉状原料——细磨的铁精矿、焦粉、溶剂、回收来的钢铁除尘灰这些,混合加热,粉颗粒表面软化熔融,粘结成块状的烧结矿,刚好符合高炉冶炼的要求。 烧结矿的质量直接决定了高炉的顺行程度和生铁成本,说它卡着整个长流程的脖子,一点都不为过。
国内钢铁厂大型带式烧结机生产现场
问:为什么不直接把粉矿压制成块,非要走烧结这一步?
答:还真不是不想省步骤,压块的强度根本扛不住高炉料柱的巨大压力,进炉没多久就碎成粉,透气性该差还是差。更关键的是,烧结过程是高温固相反应,能去掉粉矿里80%以上的硫、还有部分磷,这些都是影响钢铁质量的有害杂质,还能根据高炉需求提前调整烧结矿的碱度和品位,这是简单压块根本做不到的。
问:现在短流程炼钢越来越火,废钢用量一年比一年高,烧结是不是慢慢就没用了?
答:还真不对。国内铁矿供给结构摆在这,大部分国产贫矿选矿后九成都是细粉,就算是进口高品位矿,加工后也有三成左右的粉矿。国内长流程炼钢占比依然超过80%,烧结矿依然是高炉最主要的炉料,烧结的地位短时间内根本无法替代。就算是不少短流程电炉厂,现在也会配一部分烧结矿调整钢液成分,更何况,钢渣、除尘灰、氧化铁皮这些钢铁厂产生的固废,大部分都是回烧结环节消化再利用,从环保角度说,烧结还是帮了大忙的。
当下烧结工艺的主流升级方向
烧结说起来是上百年的老工艺,这些年跟着双碳和智能升级的要求,变化真的不小。 我前两年跑华东地区的几家头部钢企,见过改完的新烧结线,和我十年前见的老烧结机,完全是两个东西。
💡 第一个方向就是低碳化改造,核心就是降燃料消耗。 现在主流都在推厚料层烧结,原来的烧结料层也就四五百毫米,现在主流大厂都做到七八百毫米,不少已经破一米了。料层厚了,蓄热效果好,固体燃料消耗直接降,烧出来的烧结矿强度还更均匀。还有烧结烟气循环,把烧结机头的高温烟气抽回烧结料层预热,不仅省了燃料,还减少了外排烟气量,降成本又降排放,一举两得。 💡 第二个方向就是智能化控制。 原来烧结操作工全靠经验,看火色调参数,同一个班的两个师傅开,指标能差出去好几个百分点。现在不一样了,头部厂都装了全流程在线监测,料层透气性、点火温度、烧结终点位置都能实时预测,系统自动调整给料速度和风机开度。
钢铁厂烧结工序智能控制操作室屏幕
说实话,我见过一家民营钢企改完之后,烧结矿的成品率提高了2个百分点,固体燃料消耗降了6kg/吨,一年下来省出大几千万,不到三年就收回了改造投资。还有现在推的低温烧结工艺,把烧结温度从原来的1300℃以上降到1100-1200℃,不仅省燃料,烧出来的烧结矿还原性更好,高炉焦比还能再降一块,太香了。
烧结行业还在啃哪些硬骨头?
烧结行业还在啃哪些硬骨头?
不过话说回来,整个烧结行业的升级并不均衡,还有不少痛点没解决。
❗ 第一个就是碳排放的硬坎。 烧结环节的碳排放占整个钢铁行业长流程的10%-15%,主要来自固体燃料燃烧,现在就算把厚料层、烟气循环这些技术全用上,最多也就降个15%左右的碳排放,要达到双碳目标,还得有更深层的技术突破。 现在不少科研院所和钢企在试氢烧结,用氢气代替部分焦粉做燃料,国内已经有了百吨级的中试线,试验结果碳排放降了快30%,要是接下来能工业化推广,那真的是一次产业升级。 ❗ 第二个就是环保成本的压力。 原来烧结烟气的脱硫脱硝是分开做的,成本高占地大,现在主流推活性焦一体化脱硫脱硝,虽然投资高一点,但是排放能做到比国标还低一半,还能回收硫资源,其实算长期账更划算。可就是不少中小厂的老烧结机,本身利润就薄,拿不出几个亿改环保,只能等着淘汰。 我去年去华北地区看,不少300平米以下的老烧结机都拆了,留下来的基本都是改完环保和节能的,优胜劣汰就是这么残酷。 其实很多人觉得钢铁是传统行业,哪知道光是烧结这么一个不起眼的环节,每年都有新的技术试出来,都有新的改造落地。行业老不老,从来不看工艺诞生了多少年,看你愿不愿意磨技术而已。对吧。




